1.2 液晶的发展历史
本节主要介绍液晶的来源、液晶的特点、液晶的显示原理，目的在于使读者详细了解液晶这种物质的历史与特性。
1.2.1 液晶的来源
要追溯液晶显示器的来源，必须先从液晶的诞生开始讲起。公元1888年，一位奥地利的植物学家从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物。当他在为这种化合物做加热实验时，意外地发现它具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液。但是它在某一温度范围内却又具有液体和晶体的双重性质。由于其独特的存在形式，后来被命名为Liquid Crystal，即液态结晶物质。不过，虽然液晶早在公元1888年就被发现，但是真正在生活中使用液晶屏显示，却是20世纪80年以后的事情了。
公元1968年，美国RCA公司（收音机与电视机的发明公司）的沙诺夫研发中心的工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，从而改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转现象。利用此原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。之后，液晶显示技术被广泛用在一般的电子产品中，如计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器（因为有辐射计量的考虑）、数字相机上面的屏幕等。然而令人费解的是，虽然液晶的发现比真空管或阴极射线管还早，但了解此现象的世人并不多，直到1962年才出现第一本由RCA研究小组的化学家撰写的描述液晶的书。而与阴极射线管相同的是，这两项技术虽然都是由美国的RCA公司所发明的，却分别被日本的索尼（Sony）与夏普（Sharp）两家公司发扬光大。
1.2.2 液晶的特点
液晶显示器以液晶材料为基本组件。液晶介于固态和液态之间，不但具有固态晶体的光学特性，又具有液态的流动特性。要了解液晶所产生的光电效应，必须先解释液晶的物理特性，包括黏性（viscosity）、弹性（elasticity）和极化性（polarizability）。从流体力学的观点来看，液晶可以说是一种具有排列性质的液体，依照作用力方向的不同，会产生不同的效果。这就好像将一根短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流动，起初显得凌乱，短木棍的所有长轴都自然地变成与河水的流动方向一致，这意味着以黏性最低的方式流动，同时它也是流动自由的一个物理模型。此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们对于外加的力量都呈现方向性的效果。因此，当光线射入液晶物质中时，必然会按照液晶分子的排列方式行进，进而产生自然的偏转现象。液晶分子中的电子结构具备着很强的电子共轭运动能力，所以，当液晶分子受到外加电场的作用时，很容易被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这正是液晶分子之间互相作用力的来源。
1.2.3 液晶的显示原理
液晶的显示原理简单地说，就是将置于两个电极之间的液晶通电，液晶分子的排列顺序在电极通电时会发生改变，从而改变透射光的光路，实现对影像的控制。TFT液晶面板由表及里分别由表层保护玻璃、三元色滤光板、偏光板、沉积在玻璃基板上的TFT晶体管（薄膜晶体管）电极、液晶、同样沉积在玻璃基板上的共通电极、底层偏光板、背光板（导光）和背光灯源组成。光由底层透射进来，经过液晶和偏光板的共同控制，并借助滤光板产生五彩缤纷的图像。
按物理结构来分，常见的液晶显示器可分为以下几种：TN型液晶显示器、STN型液晶显示器、DSTN型液晶显示器和TFT型液晶显示器。前3种液晶显示器都属于无源矩阵LCD，它们的原理基本相同，不同之处只是各个液晶分子的扭曲角度略有差异而已。其中，DSTN（俗称“伪彩”）显示效果比较差，比黑白图像稍微好一点，在早期的笔记本电脑、液晶显示器及掌上游戏机上广为应用，但由于它必须借助外界光源来显像，所以在应用上有很大的局限性。但这些早期的反射型单色或彩色、没有背光设计的LCD可以做得更薄、更轻和更省电，如果能在技术上对其进行革新，它们对于掌上型计算机和游戏机来说还是非常有用的。而TFT薄膜晶体管型有源矩阵LCD则是当前应用的主流，它具有屏幕反应速度快、对比度好、亮度高、可视角度大及色彩丰富等众多优点。